胶 体 ［基本目标要求］ 1．了解胶体及分散系的概念。 2．了解胶体与其他分散系的区别。 ［知识讲解］ 一、胶体 1．分散系 由一种物质(或几种物质)以粒子形式分散到另—种物质里所形成的混合物，统称为分散系。如溶液、浊(悬浊、乳浊)液、胶体均属于分散系。 分散系中分散成粒子的物质叫做分散质；另一种物质叫做分散剂。如溶液，溶质是分散质，溶剂是分散剂。 2．胶体 分散质粒子在1nm—100nm间的分散系叫做胶体，如Fe(OH)325\n胶体、淀粉胶体等。 3．渗析 把混有离子或小分子杂质的胶体装入半透膜袋中，并浸入溶剂(如蒸馏水)中，使离子或小分子从胶体里分离出去，这样的操作叫做渗析。 4．胶体的分类 5.分散系的比较分散系溶液浊液胶体分散质粒子的直径<1nm>100nm1nm—100nm分散质粒子单个小分子或离子巨大数目分子集合体许多分子集合体或高分子实例酒精、氯化钠溶液石灰乳、油水Fe(OH)3胶体、淀粉溶液外观均一、透明不均一、不透明均一、透明稳定性稳定不稳定较稳定能否透过滤纸能不能能能否透过半透膜能不能不能鉴别无丁达尔效应静置分层丁达尔效应 二、胶体的制备 1．物理分散法 如研磨(制豆浆、研墨)法、直接分散(制蛋白胶体)法、超声波分散法、电弧分散法等。 2．化学反应法 (1)水解法 如向20mL煮沸的蒸馏水中滴加1mL—2mLFeCl3饱和溶液，继续煮沸一会儿，得红褐色的Fe(OH)3胶体。 (2)复分解法 ①向盛有10mL0.01mol/LKI的试管中，滴加8—10滴0.01mol/LAgNO3溶液，边滴边振荡，得浅黄色AgI胶体。 AgNO3十KI=AgI(胶体)十KNO3 ②在一支大试管里装入5mL—10mL1mol/LHCl，加入1mL水玻璃，然后用力振荡即可制得硅酸溶胶。 Na2SiO3十2HCl十H2O=2NaCl十H4SiO4(胶体) 除上述重要胶体的制备外，还有： ①肥皂水(胶体)：它是由C17H35COONa水解而成的。 。 ②25\n淀粉溶液(胶体)：可溶性淀粉溶于热水制得。 ③蛋白质溶液(胶体)：鸡蛋白溶于水制得。 三、胶体的提纯——渗析法 将胶体放入半透膜袋中，再将此袋放入蒸馏水中，由于胶粒直径大于半透膜的微孔，不能透过半透膜，而小分子或离子可以透过半透膜，使杂质分子或离子进入水中而除去。如果一次渗析达不到纯度要求，可以把蒸馏水更换后重新进行渗析，直至达到要求为止。 半透膜的材料：蛋壳内膜，动物的肠衣、膀胱等。 1．渗析与渗透的区别 渗析：分子、离子通过半透膜，而胶体粒子不能通过半透膜的过程。 渗透：是低浓度溶液中溶剂分子通过半透膜向高浓度溶液方向扩散的过程，而溶质分子不能通过半透膜。 2．血液透析原理 医学上治疗由肾功能衰竭等疾病引起的血液中毒时，最常用的血液净化手段是血液透析。透析原理同胶体的渗析类似。透析时，病人的血液通过浸在透析液中的透析膜进行循环,血液中重要的胶体蛋白质和血细胞不能透过透析膜，血液内的毒性物质则可以透过，扩散到透析液中而被除去。 ［典型例题］ 例1：下列实验中，能得到胶体的有( ) A．在1mol/L的KI溶液中逐滴加入1mol/L的AgNO3溶液，边加边振荡 B．在0.01mol/L的AgNO3溶液中加入0.01mol/L的KI溶液，边加边振荡 C．将蔗糖加入水中并振荡 D．将花生油放入水中并振荡 解析： 如A所述方法，使KI、AgNO3溶液混合，由于两种溶液的浓度较大，只能得到含AgI的沉淀，其中生成的AgI沉淀粒子直径一定大于100nm。制取难溶性固体物质的液溶胶，所用的反应物的浓度要小(一般≤0.01mol/L)，只能用特殊的方法(即：后加入的溶液量要少)，使反应液中较缓慢地生成少量难溶物粒子，使它们能均匀分散在反应液中。例如在0.01mol/LAgNO3溶液逐滴加入0.01mol/LKI溶液中，滴加量控制在AgNO3溶液总体积的左右，并边滴边振荡。因此，B项操作可得到胶体。蔗糖易溶于水，蔗糖以分子分散在水中，其直径小于1nm，形成溶液(一定数量小分子的聚集体，其直径才能大于1nm；一些高分子化合物，其分子直径可达到胶体粒子直径的范围，如淀粉)。D项得到乳浊液。综上分析，本题答案为B。 例2：下列分散系属于胶体的是( ) A．淀粉溶液 B．食盐水 C．泥水 D．碘酒 解析： 食盐水和碘酒属于溶液；泥水属于悬浊液；淀粉溶液属于胶体。故答案为A。 点评： 常见的胶体有：Fe(OH)325\n胶体、淀粉溶液、蛋白质溶液、肥皂水、有色玻璃等。 例3：下列说法正确的是( ) A．溶液和胶体的本质区别是当一束光线通过胶体时可出现一条光亮的通路，溶液则没有此种现象 B．制备Fe(OH)3胶体的方法是将饱和FeCl3溶液加热煮沸 C．NaCl溶于水形成溶液，溶于酒精可形成胶体 D．渗析是鉴别溶液和胶体的最简便的方法 解析： 胶体和溶液的区别之一是当通过一束光线时，前者可形成一条光亮的通路，后者无此现象，故可利用此效应鉴别溶液和胶体。但这不是溶液和胶体的本质区别，其本质区别是分散质粒子真径的大小，故A错误。 制备Fe(OH)3胶体是将饱和FeCl3溶液逐滴加入沸水中直至变为红褐色。若直接将饱和FeCl3溶液煮沸，水解生成的Fe(OH)3过多，不能形成胶体而形成沉淀。故B错误。 胶体是以分散质粒子的大小为特征的，它只是物质的一种存在形式，如NaCl溶于水形成溶液，如果分散在酒精中时，由于NaCl在酒精中溶解度不大，许多NaCl粒子结合在一起达到了胶体粒子的大小，可形成胶体。所以C正确。 利用渗析法可以鉴别溶液和胶体，但没有明显现象，需借助其他的试剂，操作步骤复杂，它主要用于胶体的提纯和精制。要鉴别胶体和溶液，最简便的方法是让一束光线通过这种分散系，看能否形成光亮的通路，若有则为胶体、无则为溶液。故D错误。综上分析，答案为C。 例4：用有关的离子方程式和必要文字回答下列各题： (1)为什么草木灰不宜与铵态氮肥混合使用? (2)明矾为什么能净水?明矾水溶液为什么显酸性? 解析： (1)草木灰主要成分是碳酸钾，碳酸钾遇水水解显碱性： NH4+与OH—反应生成易分解的NH3·H2O， NH4+十OH—NH3·H2O，NH3·H2ONH3↑十H2O， 氨挥发逸失，导致肥效降低。 (2)因为明矾溶于水后，Al3+水解，，其中生成的Al(OH)3属于胶体粒子，具有吸附作用，可吸附水中悬浮的杂质，故可净水，又由于水解生成H+，因而显酸性。 例5：纳米材料是指在10—7m—10—9m尺寸的材料。这种材料由于尺寸很小，因而具有许多与传统材料截然不同的性质，例如通常的金属材料大多是银白色有金属光泽的，而纳米金属材料却是黑色的。据预测，纳米材料和纳米技术会引起生产和日常生活各方面的革命性的变化，是21世纪新技术发展的前沿。 (1)1纳米(1nm)是( ) A．1×10—7m B．1×10—8m C．1×10—9m D．1×10—10m (2)原子的直径处于下列哪一个数量级( 25\n) A．1×10—8m B．1×10—9m C．1×10—10m D．1×10—11m (3)纳米材料的特殊性质的原因之一是由于它具有很大的比表面积()，即相同体积的纳米材料比一般材料的表面积大得多。假定某种原子直径为0.2nm，则可推算在边长1nm的小立方体中，共有_______个原子，其表面有_______个原子，内部有_______个原子。由于处于表面的原子数目较多，其化学性质应_______。(填“很活泼”、“较活泼”或“不活泼”) (4)利用某些纳米材料与特殊气体的反应可以制造气敏元件，用以测定在某些环境中指定气体的含量，这种气敏元件是利用了纳米材料具有的_______作用。 解析： 纳米材料和纳米技术是目前高新技术的前沿。本题在中学化学涉及的范围内，拓展和启发对纳米材料的认识。 (1)1nm是1×10—9m，这是应该了解的常识。 (2)原子的直径处于1×10—10m的数量级，在中学化学中，原子半径、直径及化学键的键长均处于这一数量级。 (3)关于边长为1nm的小立方体中可容纳的直径为0.2nm原子个数的计算，按下述思路分析：在边长1nm的正方形的一条边上，可排列5个原子，则正方形表面上可容纳52＝25个原子。显然，边长为1nm的小立方体中，这样的原子共有5层，因此原子数为5×25＝125个。不处于表面的内部的原子个数应是33＝27个，则处于表面的原子共有125—27＝98个。所以纳米材料的大部分原子处于表面，而处于内部的原子与周围的多个原子形成化学键，表面的原子周围的原子个数则较少，出现“剩余价键力”的情况，因此具有很强的吸附作用。中学化学课内学习过的胶体粒子，其直径为1nm—100nm，应属于纳米粒子的范畴。而分析胶体粒子性质的重要的一点就是其具有吸附作用。 (4)根据上述第(3)题的分析，可知气敏元件的反应基础是纳米材料，由于比表面积很大，具有吸附作用，则可用特定的纳米材料吸附能与其反应的气体，从而影响导电性（电导）的性质测定环境中某些气体的浓度。因此，上述原理的关键是利用纳米粒子的吸附作用。 答案：（1）C （2）C （3）125 98 27 很活泼 （4）吸附胶体的性质及其应用责 编：顾振海 ［基本目标要求］ 1．掌握胶体的一些重要性质。 2．了解胶体的一些重要应用。 3．认识物质的性质与物质的聚集状态有关。 ［知识讲解］ 一、胶体的性质及其应用概述25\n 1．胶体的性质 (1)丁达尔效应 光束通过胶体，形成光亮的“通路”的现象叫做丁达尔效应。 (2)布朗运动 胶体粒子在分散剂中做不停的、无秩序的运动，这种现象叫做布朗运动。 (3)电泳现象 因胶粒带电，在外加电场作用下，胶体粒子在分散剂里向电极(阴极或阳极)做定向移动的现象，叫做电泳。胶体的电泳具有广泛的实用价值。 2．胶体的应用 (1)研发纳米材料。 (2)检验或治疗疾病。 (3)土壤胶体、制作食物等。 3．胶体的聚沉 胶体受热或加入电解质或加入带相反电荷胶粒的胶体使胶体粒子聚集成较大颗粒从分散剂里析出的过程叫胶体的聚沉。 二、胶体的性质 1．胶体的光学性质--丁达尔效应 (1)产生丁达尔效应，是因为胶体分散质的粒子比溶液中溶质的粒子大，能使光波发生散射(光波偏离原来方向而分散传播)，而溶液分散质的粒子太小，光束通过时不会发生散射。 (2)利用丁达尔效应可以区别溶液和胶体。 2．胶体的动力学性质--布朗运动 (1)产生布朗运动现象，是因为胶体粒子受分散剂分子从各方面撞击、推动，每一瞬间合力的方向、大小不同，所以每一瞬间胶体粒子运动速度和方向都在改变，因而形成不停的、无秩序的运动。 (2)胶体粒子做布朗运动的这种性质是胶体溶液具有稳定性的原因之一。 3．胶体的电学性质--电泳现象 (1)产生电泳现象，是因为胶体的粒子是带电的粒子，所以在电场的作用下，发生了定向运动。 (2)电泳现象证明了胶体的粒子带有电荷；同一胶体粒子带有相同的电荷，彼此相互排斥，这是胶体稳定的一个主要原因。 (3)胶体粒子带有电荷，一般说来，是由于胶体粒子具有相对较大的表面积，能吸附离子等原因引起的。 (4)一些胶体粒子所带电荷情况：带正电荷的胶体带负电荷的胶体25\n氢氧化铁氢氧化铝氢氧化铬氧化铁蛋白质在酸性溶液中卤化银（AgNO3过量时形成的胶体）硫化砷、硫化锑硅酸、锡酸土壤蛋白质在碱性溶液中酸性染料 注意： ①AgI胶体粒子在I—过量时，AgI吸附I—而带负电荷；Ag+过量时，AgI吸附Ag+而带正电荷。 ②胶体的电荷是指胶体中胶体粒子带有电荷，而不是胶体带电荷，整个胶体是电中性的。 ③淀粉胶体粒子因不吸附阴、阳离子而不带电荷，所以加入电解质不凝聚，也无电泳现象。 三、胶体的聚沉 胶体稳定的原因是胶粒带有某种相同的电荷互相排斥，胶粒间无规则的热运动也使胶粒稳定。因此，要使胶体聚沉、其原理就是：①中和胶粒的电荷、②加快其胶粒的热运动以增加胶粒的结合机会，使胶粒聚集而沉淀下来。其方法有： 1．加入电解质。在溶液中加入电解质，这就增加了胶体中离子的总浓度，而给带电荷的胶体粒子创造了吸引相反电荷离子的有利条件，从而减少或中和原来胶粒所带电荷，使它们失去了保持稳定的因素。这时由于粒子的布朗运动、在相互碰撞时，就可以聚集起来。迅速沉降。 如由豆浆做豆腐时，在一定温度下，加入CaSO4(或其他电解质溶液)，豆浆中的胶体粒子带的电荷被中和，其中的粒子很快聚集而形成胶冻状的豆腐(称为凝胶)。 一般说来，在加入电解质时，高价离子比低价离子使胶体凝聚的效率大。如：聚沉能力： Fe3+＞Ca2+＞Na+，PO43—＞SO42—＞Cl—。 2．加入带相反电荷的胶体，也可以起到和加入电解质同样的作用，使胶体聚沉。 如把Fe(OH)3胶体加入硅酸胶体中，两种胶体均会发生凝聚。 3．加热胶体，能量升高，胶粒运动加剧，它们之间碰撞机会增多，而使胶核对离子的吸附作用减弱，即减弱胶体的稳定因素，导致胶体凝聚。 如长时间加热时，Fe(OH)3胶体就发生凝聚而出现红褐色沉淀。 四、盐析与胶体聚沉的比较25\n 盐析指的是胶体如蛋白质胶体、淀粉胶体以及肥皂水等，当加入某些无机盐时，使分散质的溶解度降低而结晶析出的过程，该过程具有可逆性。当加水后，分散质又可溶解形成溶液。 胶体的聚沉指的是由于某种原因(如加入电解质、加热、加入带相反电荷的胶体)破坏了胶粒的结构，从而破坏了胶体的稳定因素，使胶体凝聚产生沉淀的过程。该过程具有不可逆性。如Fe(OH)3胶体、AgI胶体等的凝聚都是不可逆的。因此，过程是否可逆，这是盐析与胶体的聚沉的重要区别。 五、胶体中胶粒带电荷的原因 1．吸附作用 吸附是指物质(主要是固体物质)表面吸住周围介质(液体或气体)中的分子或离子的现象。吸附作用和物质的表面积有关。表面积越大，吸附能力越强。胶体粒子比较小，具有很大的表面积，因此表现出强烈的吸附作用。 由于胶体溶液内存在其他电解质，所以就发生对离子的选择性吸附。一般说，胶体优先吸附与它组成有关的离子，例如用AgNO3和KI制备AgI溶胶其反应式为：AgNO3+KI=AgI+KNO3，溶液中存在的Ag+离子和I—离子都是AgI胶体的组成离子，它们都能被吸附在胶粒表面。如果形成胶体时KI过量，则AgI胶体粒子吸附I—离子而带负电；反之，当AgNO3过量时，则AgI胶粒吸附Ag+离子而带正电，所以AgI胶粒在不同情况下可以带相反的电荷。当AgNO3和KI等物质的量反应时，溶液中的K+离子或NO3—离子都不能直接被吸附在胶粒表面而使胶粒带电，这说明胶粒的吸附是具有选择性的。 又如FeCl3水解而形成Fe(OH)3胶体，其反应为Fe3++3H2O=Fe(OH)3+3H+，溶液中一部分Fe(OH)3与H+反应Fe(OH)3+HCl=FeOCl+2H2O，FeOCl再电离为：FeOCl=FeO++Cl—，由于FeO+和Fe(OH)3有类似的组成，因而易吸附在胶粒表面，使Fe(OH)3胶粒带正电荷。 2．电离作用 有些胶体溶液是通过表面基团的电离而产生电荷的，例如硅酸溶胶中，胶体粒子是由许多硅酸分子缩合而成的。表面上的硅酸分子可以电离出H+离子，在胶体粒子表面留下SiO32—和HSiO3—离子，而使胶体粒子带负电荷。 总之，胶体粒子由于吸附溶液中的离子，或者表面基团的电离，而带有电荷。 ［例题分析］ 例1：在Fe(OH)3胶体溶液中，逐滴加入HI稀溶液，会出现一系列变化。 (1)先出现红褐色沉淀，原因是___________。 (2)随后沉淀溶解，溶液呈黄色，写出此反应的离子方程式___________。 (3)最后溶液颜色加深，原因是___________，此反应的离子方程式是___________。 (4)用稀盐酸代替HI稀溶液，能出现上述哪些相同的变化现象?___________。(写序号) 解析： (1)HI为电解质，可使Fe(OH)3溶胶发生聚沉； (2)HI为一元强酸，可与Fe(OH)3发生中和反应： Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O (3)又因为Fe3+有强氧化性，I—有还原性，两者要发生氧化还原反应，生成I2而使溶液颜色加深。相关离子方程式为：2Fe3++2I—=2Fe2++I2 (4)盐酸与HI相比，Cl—的还原性比I—弱，与Fe3+不会发生氧化还原反应；但盐酸与氢碘酸一样，都有酸性，都能使氢氧化铁胶体先聚沉，再溶解。 答案： (1).加入电解质后，使胶体发生聚沉 (2).Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H225\nO (3).有I2生成2Fe3++2I-=2Fe2++I2 (4).(1)、(2) 例2：下列关于胶体的叙述不正确的是( ) A．布朗运动是胶体粒子特有的运动方式，可以据此把胶体和溶液、悬浊液区别开来 B．光线透过胶体时，胶体发生丁达尔效应 C．用渗析的方法净化胶体时，使用的半透膜只能让较小的分子、离子通过 D．胶体粒子具有较大的表面积，能吸附阳离子或阴离子，故在电场作用下会产生电泳现象 解析： 布朗运动是微观粒子不断运动的宏观表现，悬浊液、乳浊液等都有布朗运动，而不是胶体粒子所特有，A错。观察胶体的布朗运动需要高倍的显微镜，所以通常区分胶体和溶液是观察是否产生丁达尔效应而不是观察布朗运动；区分胶体和悬浊液，只要观察其分散系是否稳定即可。 由于胶体粒子在1nm-100nm间，能对光线产生散射作用而产生丁达尔现象。B对。类似可知CD都正确。 答案：A 例3：如图2—1装置，U型管中盛有Fe(OH)3胶体，以两个碳棒为电极通电，一段时间后，下列叙述正确的是( ) A．x是阳极，y是阴极 B．x附近颜色加深，y附近颜色变浅 C．x是阴极，y极附近颜色加深 D．y是阴极，x极附近颜色加深 解析： x与外加电源负极相连为阴极，y为阳极；Fe(OH)3胶粒带正电，通电后向阴极移动。 答案：B 例4：已知土壤胶体带负电荷，施用含氮量相同的下列化肥时，肥效最差的是( ) A．NH4Cl B．(NH4)2SO4 C．NH4NO3 D．NH4HCO3 解析： 因土壤胶粒带负电荷，故应易吸附带正电荷的NH4+，供作物吸收。当施用含氮量相同的4种化肥时，其中阴离子(NO3—)含氮元素的NH4NO3应是肥效最差的。 答案：C 例5：“纳米材料”是指粒子直径在几纳米到几十纳米的材料。如将“纳米材料”分散到液体分散剂中，所得混合物具有的性质是( ) A．能全部透过半透膜 B．有丁达尔效应 C．所得液体一定能导电 D．所得物质一定为悬浊液或乳浊液 解析：25\n 由于“纳米材料”粒子在1nm—100nm之间，恰好在胶体粒子范围内，属于胶体这种分散系。故应具有胶体的性质，因此B正确，A、D错误。而这种液体能否导电不能确定(如淀粉胶体不吸附电荷而不能导电；但氢氧化铁胶体由于胶粒吸附电荷，所以能导电)。 答案：B 例6：在陶瓷工业上常遇到因陶土里混有氧化铁而影响产品质量。解决方法可以把这些陶土和水一起搅拌，使粒子直径为1nm—100nm之间，然后插入两根电极，再接通直流电源。这时阳极聚集_________，阴极聚集_________，理由是_________。 解析： 本题主要考查胶体电泳性质的应用。 答案： 带负电荷的胶体粒子陶土； 带正电荷的氧化铁胶体粒子； 带负电荷的陶土粒子，带正电荷的氧化铁胶体粒子通直流电时发生电泳。胶体知识的延伸责 编：顾振海 1．胶体的电泳及实用价值。 胶体的电泳现象证明了胶粒是带有电荷的(注意是胶粒带电而不是胶体)。 ①同种胶粒带有相同电荷，彼此互相排斥，所以胶粒不易聚沉，这是胶体具有稳定性的主要原因之一。胶体中胶粒所带的电荷种类可能与发生化学反应时反应物的用量有关，如AgI胶粒在I—过量时带有负电荷，在Ag+过量时带有正电荷。 ②电泳是物理变化，胶粒不会接触电极发生电极反应。这与电解的本质是不同的。 ③只有液溶胶和气溶胶能发生电泳现象，固溶液一般不发生电泳现象。 电泳的形成原理：在外加电场的作用下，胶粒在分散剂里向电性相反的阴极、阳极作定向移动。原因是胶粒带有电荷(表面积较大、能吸附离子)。 电泳的应用：生物化学中常利用电泳来分离氨基酸和蛋白质；医学上利用血清的纸上电泳进行某些疾病的诊断；电泳电镀是利用电泳将油漆、乳胶、橡胶等的粒子均匀的沉积在镀件上。 2．胶体精制的方法 ①渗析：利用微孔直径为1nm的半透膜，使离子、分子可以穿过，胶粒不能穿过，这种精制的方法叫渗析。 原理：利用半透膜只能让离子、分子透过，而不让胶粒通过的性质，使胶体得到提纯和精制。25\n 操作方法：如图2—3所示，把需提纯的混有离子或分子杂质的胶体溶液装入半透膜袋里，用细绳扎紧袋口，系在玻璃棒上，然后悬挂在盛有蒸馏水的烧杯中，让半透膜袋浸入水中。操作时应注意：半透膜袋必须均匀不漏，渗析时间要充分。 血液透析原理：医学上治疗由肾功能衰竭等疾病引起的血液中毒时，最常用的血液净化手段是血液透析。透析原理与胶体的渗析类似。透析时病人的血液通过浸在透析液中的透析膜进行循环和透析。血液中重要的胶体蛋白质和血细胞不能透过透析膜，血液内的毒性物质则可以透过，扩散到透析液中而被除去。 ②渗透：是低浓度溶液(或水)中溶剂分子通过半透膜向高浓度溶液扩散的过程，而溶质的分子不能通过半透膜。 3．使胶体聚沉的方法 ①加热：加热就是对胶粒提供能量，能量升高可使胶粒运动加剧，胶粒间的碰撞机会增多，而使胶核对离子的吸引作用减弱，即减弱胶体的稳定因素，导致胶体沉降。如长时间加热时，Fe(OH)3胶体就发生沉降而出现红褐色沉淀。 ②加入电解质溶液：在溶液中加入电解质，增加了胶体中离子的总浓度，而给带电荷的胶粒创造了吸引相反电荷离子的有利条件，从而减少或中和原来胶粒所带的电荷，使它们失去了保持稳定的因素，通过胶粒的布朗运动在相互碰撞时就可以聚集起来，迅速聚沉。如豆腐的制作，豆浆在一定温度下加入盐卤或石膏(CaSO4·2H2O)豆浆中的胶粒所带的电荷被中和，很快聚集而形成胶冻状的豆腐(称为凝胶)。电解质对溶胶凝聚作用的强弱，与加入电解质溶液的浓度及电解质离子所显的电性有关。一般来说，离子的电荷数越多，离子的半径越小，聚沉能力就越大。 使带负电荷胶体凝聚的阳离子的次序为： Al3+＞Fe3+＞H+＞Ca2+＞Mg2+＞K+＞Na+＞Li+ 使带正电荷胶体凝聚的阴离子的次序为： [Fe(CN)4]4—＞[Fe(CN)6]3—＞CrO42—＞PO43—＞SO42—＞NO3—＞Cl— 淀粉胶体因不吸附阴、阳离子而不带电荷，所以加入电解质既不凝聚，也无电泳现象。 ③加入带相反电荷的胶粒：当加入带相反电荷的胶粒混合时，也可以起到与加入电解质溶液同样的作用。如把Fe(OH)3胶体加入硅酸胶体中，两种胶体都会发生沉降。化学·科技·社会 胶体在自然界尤其是在生物界普遍存在，它与人类的生活及环境有着密切的联系。胶体的应用很广，且随技术的进步，其应用领域还在不断扩大。工农业生产和日常生活中的许多重要材料和现象，都在某种程度上与胶体有关。例如，在金属、陶瓷、聚合物等材料中加入固态胶体粒子，不仅可以改进材料的耐冲击、耐断裂、抗拉强度等机械性能，也可以改进材料的光学性质，有色玻璃就是由某些胶态金属氧化物分散于玻璃中制成的。在医学上．越来越多地利用高度分散的胶体来检验或治疗疾病，如胶态磁流体治癌术就是将磁性物质制成胶25\n体粒子，作为药物的载体，在磁场作用下将药物送到病灶，从而提高疗效。另外，血液本身就是由血球在血浆中形成的胶体分散系，与血液有关的疾病的一些治疗、诊断方法就利用了胶体的性质，如血液透析、血清纸上电泳等。土壤里许多物质如粘土、腐殖质等常以胶体形式存在，所以土壤里发生的一些化学过程也与胶体有关。国防工业上有些火药、炸药必须制成胶体，冶金工业上的选矿，石油原油的脱水，塑料、橡胶及合成纤维等的制造过程都会用到胶体知识。在日常生活里，也会经常接触应用到胶体知识，如食品中的牛奶、豆浆、粥等都与胶体有关。 渗析和渗透：渗析是除去胶体分散系中小分子或离子杂质的一种分离方法。动植物细胞膜是一种半透膜，渗析和渗透现象在动植物体内较为普遍。采用渗析及其原理不仅可以提纯溶胶和高分子化合物，在工业上还广泛用于污水处理、海水淡化以及水的纯化。在医药工业上常用渗析及其原理来除去中草药中的淀粉、多聚糖等高分子杂质，从而提取出有效成分制成针剂；人们还利用上述原理，用人工合成的高分子膜(如聚丙烯睛薄膜)制成了人工肾，帮助肾功能衰竭的患者除去血液中的毒素和水分。用于严重肾脏患者的“血透”方法就是基于这种原理让患者的血液在体外通过装有特制膜的装置从而将血液中的有害物质除去。 如图2—4所示，将一只未盛满浓蔗糖溶液的半透膜袋和一只盛满水的半透膜袋分别投入盛水和盛浓蔗糖溶液的烧杯中，一段时间后，A烧杯中半透膜袋逐渐饱满，而B烧杯中的半透膜逐渐凹陷。这种让溶剂分子通过半透膜的单方向扩散叫渗透。渗透作用使半透膜内外液体的浓度趋于一致而平衡，半透膜两侧的溶剂分子渗透速率由开始时的不相等到逐渐相等。 同样，一个成熟的植物细胞，由细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核构成。细胞质里还有一个大液泡，液泡表面有液泡膜。细胞膜、液泡膜和这两层膜间的细胞质(统称原生质层)可看作是一层半透膜。将成熟的细胞放入浓蔗糖溶液中，由于蔗糖溶液的浓度大于细胞液的浓度，细胞液中的水分向外渗透，液泡和原生质层不断收缩，结果原生质层与细胞壁分离开来，这一现象称为质壁分离(如下图)。如果把已经发生了质壁分离的细胞放入清水或浓度低于细胞液的蔗糖溶液中，外面的水分又会向内渗透，使原生质层和液泡逐渐恢复原状，这种现象叫质壁分离复原。渗透作用对动植物的生长具有重要意义，例如：给作物施肥时，肥料用量不宜过多；人体静脉注射必须使用0.9％的生理盐水或5％的葡萄糖溶液。 胶体能力测试责 编：顾振海第I卷 选择题 一、选择题(本题包括5小题) 1．在外加电场作用下，Fe(OH)3胶粒移向阴极的原因是( ) A．Fe3+带正电荷 B．Fe(OH)3胶粒吸附阳离子带正电 C．Fe(OH)3带负电吸引阳离子 D．Fe(OH)3胶体吸附负离子带负电 2．将淀粉碘化钾混合液装在羊皮纸制成的袋中，将此袋下半部浸泡在盛有蒸馏水的烧杯里，过一段时间后取烧杯中的液体进行实验，能证明羊皮袋一定有破损的是( ) A．加入I2水变蓝色 B．加入NaI溶液不变蓝色 C．加入AgNO3溶液产生黄色沉淀 D．加入Br225\n水变蓝色 3．有一碘水和Fe(OH)3胶体的颜色极为相似。不用化学试剂将它们区别开来的方法有( ) ①渗析；②丁达尔现象；③加热法；④电泳实验法；⑤加电解质法 A．①③⑤ B．①②④⑤ C．②③④⑤ D．①②③ 4．最近，中国科学家在“纳米技术研究中，合成直径为0.5nm的碳管，这类碳管的理论最小直径只有0.4nm。”关于这类碳管的叙述正确的是( ) A．将这种纳米材料分散到液体分散剂中无丁达尔现象 B．这种纳米材料可能有比较好的吸附性能，可用于贮氢 C．将这种纳米材料分散到液体分散剂中，所得混合物能全部透过半透膜 D．这种纳米材料一定具有较高的熔点 5．能证明胶粒比溶液中的粒子大的实验是( ) A．电泳 B．布朗运动 C．丁达尔现象 D．渗析 二、选择题(本题包括10小题) 6．用下列方法来制备溶胶：①0.5摩/升BaCl2溶液和等体积2摩/升硫酸相混和并振荡；②把1毫升饱和三氯化铁溶液逐滴加入20毫升沸水中，边加边振荡；③把1毫升水玻璃加入10毫升1摩/升盐酸中，用力振荡。可行的是(A)只有①② (B)只有①③ (C)只有②③ (D)①②③ 7．下列物质可用渗析法分离的是( ) A．NaCl和水 B．Fe(OH)3胶体和水 C．CCl4和水 D．NH4Cl和NaCl固体 8．将可溶性淀粉溶于热水制成淀粉溶液，该溶液可能不具有的性质是( ) A．电泳 B．布朗运动 C．凝聚 D．丁达尔现象 9．某种胶体在电泳时，它的胶粒向阴极移动。若在此胶体中加入①蔗糖溶液；②硫酸镁溶液；③硅酸胶体；④Fe(OH)3胶体不会发生聚沉的是( ) A．①③ B．①④ C．②③ D．③④ 10，某学生在做Fe(OH)3胶体聚沉实验时，用①加硅酸胶体；②加Al(OH)3胶体；③加Al2(SO4)3溶液；④加As2S3胶体；⑤加蒸馏水等五种方法，其中能观察到现象的是( ) A．①②③ B．①③④ C．②④⑤ D．②③④ 11．水的状态除了气、液和固态外，还有玻璃态。它是由液态水急速冷却到165K时形成的。玻璃态的水无固定形状，不存在晶体结构，且密度与普通液态水的密度相同，有关玻璃态水的叙述正确的是( ) A．水由液态变为玻璃态，体积缩小 B．水由液态变为玻璃态，体积膨胀 C．玻璃态是水的一种特殊状态 D．玻璃态水是分子晶体 12．某胶体遇盐卤(含Mg2+)或石膏易发生聚沉，而遇食盐水或Na2SO4溶液不易发生聚沉，有关解释正确的是 ( 25\n) A．胶粒的直径约为1nm—100nm B．该胶粒带有正电荷 C．Na+使此胶体聚沉的效果不如Mg2+、Ca2+ D．该胶粒不带电荷 13．用Cu(OH)2胶体做电泳实验时，阴极附近蓝色加深，往此胶体中加入下列物质时不发生聚沉的是( ) ①硫酸镁溶液；②硅酸胶体；③氢氧化铁胶体；④葡萄糖溶液 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 14．下列各项操作中，不发生“先沉淀后溶解”现象的是( ) ①向饱和Na2CO3溶液中通入过量的CO2；②向Fe(OH)3胶体中逐滴滴入过量的稀H2SO4；③向AgI胶体中逐滴加入过量的稀HCl；④向石灰水中通入过量的CO2；⑤向Na2SiO3溶液中逐滴加入过量的稀HCl A．①②③ B．②④ C．①②③⑤ D．①③⑤ 15．向Fe(OH)3胶体中加入AgI胶体，发生聚沉现象。现将AgI胶体放入U形管中，插入电极通直流电，通电一段时间后( ) A．阴极周围淡黄色加深 B．阳极周围淡黄色加深 C．阴极周围产生黑色沉淀 D．无电泳现象第Ⅱ卷(非选择题，共90分) 三、实验题(本题包括2小题) 16．分别设计化学实验，用最佳方法证明明矾溶于水时发生下列变化。 (1)证明明矾发生了水解反应 (2)证明其水解反应是一个吸热反应 (3)证明生成了胶体 供选用的药品和仪器有：明矾溶液、甲基橙试液、石蕊试液、酚酞试液、pH试纸、氢氧化钠溶液、酒精灯、半透膜、电泳仪、聚光束仪。 17．向盛有沸水的小烧杯中滴入FeCl3溶液，然后将此溶液加入U形管里并外加电场，最后加MgSO4溶液于U形管中。简述实验过程中发生的实验现象，写出有关的化学方程式。 四、填空题(本题包括3小题) 18．二十一世纪的新兴领域纳米技术正日益受到各国科学家的关注，2000年美国总统克林顿宣布了纳米倡议，并将2022年财政年度增加科技支出26亿美元，其中5亿给纳米技术。 请根据图2—6回答下列问题： (1)纳米是__________单位，1纳米等于__________米。纳米科学与纳米技术是研究结构尺寸在1至100纳米范围内材料的性质与应用。它与__________分散系的粒子大小一样。 (2)世界上最小的马达，只有千分之一个蚊子那么大，如图这种马达将来可用于消除体内的垃圾。 ①该图是此马达分子的__________。 ②写出该分子中含有的组成环的原子是__________元素的原子，分子中共有___25\n______个该原子。 19．在半透膜袋内装入淀粉和NaBr溶液，将半透膜袋浸入蒸馏水中。试回答下列问题： (1)如何用实验证明淀粉未透过半透膜而Br—已透过半透膜? (2)要求只检验一种离子。就能证明Na+、Br—透过半透膜，写出检验该离子的实验方法。 (3)如何证明淀粉与NaBr已分离完全。 20．把10mL淀粉胶体和5mLKI溶液的混合液体加入半透膜袋内，将此袋浸入蒸馏水中。2min后，用两支小试管各取5mL烧杯中的液体，并做如下实验： (1)向其中一支试管里滴加入少量的AgNO3溶液有什么现象发生? (2)向另一支试管里滴加入少量的碘水有什么现象发生? (3)由实验(1)、(2)得出什么结论? 五、填空题(本题包括2小题) 21．医学上治疗由肾功能衰竭等疾病引起的血液中毒时。最常用的血液净化手段是血液透析。透析时，病人的血液通过浸在透析液中的透析膜进行循环和透析。透析原理同胶体的_________类似，透析膜同________类似，透析膜的孔径应________(填“大于”、“等于”或“小于”)血液内的毒性物质粒子直径，毒性物质才有可能扩散到透析液中而被除去。 22．将铝粉逐渐投入饱和氯化铁的黄色溶液中，首先看到溶液变成红褐色，并产生气泡；后来有少量的红褐色沉淀，并有少量的能被磁铁吸引的黑色沉淀物质生成。 请回答下列问题： (1)红褐色溶液物质是________，红褐色沉淀是________，气泡的成分是________，黑色的物质是________。 (2)除去红褐色溶液中少量的沉淀的实验方法是________。 (3)试用简洁的文字和化学反应方程式解释上述实验现象________。 六、计算题(本题包括2小题) 23．在陶瓷工业里常遇到因陶土里混有氧化铁而影响产品质量问题。解决的办法是把这些陶土和水一起搅拌，然后插入两根电极。接通电源，这时在阳极聚集比较纯的陶土，阴极聚集氧化铁。试解释这个现象。 24．如图2—7所示： (1)长颈漏斗内盛有某浓度的葡萄糖溶液，烧杯内装有蒸馏水，漏斗口封有半透膜，其中________能透过半透膜进行扩散。经过一段时间后，可以发现。漏斗管内的液面开始上升。这种________就叫渗透作用，其原因是________。 (2)图示中的液面差是由被称为渗透压(π)的存在而造成的。经研究发现，π与溶液的浓度和温度成正比，即π＝cRT，其中c为物质的量浓度，单位mol/m3，R为气体常数，单位8.314J·mol—1·K—1，T为绝对温度。 已知在人体正常体温(37℃)时，血液的渗透压约是729kPa，通过计算说明为什么临床输液时通常用5％葡萄糖水溶液(密度为1.02g·cm—3)? (3)实验测得某蛋白质4g溶于96g水中所形成溶液(密度为1.04g·cm—3)的渗透压为9.98kPa，则此蛋白质的相对分子质量约为多少? 参考答案25\n 1． 答案：B 解析： 胶体粒子具有很大的表面积，具有较强吸附能力，不同的胶粒带不同的电荷的离子，Fe(OH)3胶粒是金属氢氧化物的胶粒，吸附阳离子正电荷，所以电泳时向阴极移动。 2． 答案：AD 解析： 羊皮袋有破损时，淀粉胶粒从漏洞混入烧杯中的液体里。当取该液体进行实验时，I2直接使淀粉变蓝色。当羊皮袋有破损时，KI淀粉溶液会进入烧杯，加入溴水能氧化I-成I2而使淀粉变蓝色。 3． 答案：C 解析： 胶体有而溶液没有的性质、可用于区分溶液和胶体的有：①丁达尔现象；②电泳；③聚沉(受热法、加入电解质法、加入带相反电荷的另一种胶体法)。而渗析只是分离胶粒与离子的方法，自身不能区分胶体和溶液。 4． 答案：B 解析： 这种碳纳米管直径达0.4nm，所以其管长或其体积应>1nm，具有胶体的性质。因此AC错误。D：由于碳纳米管属分子类物质，所以熔点不会很高。而由于是管关，所以有较大的表面积，可用于吸附贮氢等。 5. 答案：CD 解析： 胶粒直径在1nm-100nm间，而半透膜孔径<1nm，所以能透过小分子和离子但不能透过胶粒。溶液中粒子很小，不会对光产生散射，没有丁达尔现象。 6． 答案：C 解析： A中物质浓度过大，形成沉淀。 7． 答案：25\nB 解析： 渗析法是分离、提纯胶体的方法，可用于除去胶体中的小分子或离子物质。 8． 答案：A 解析： 一般胶粒都会吸附某种电荷而呈一定的电性，但淀粉胶粒不吸附电荷、不带电，不能产生电泳现象。因为淀粉是高分子化合物，淀粉胶体中的单个分子不带有电荷。 9． 答案：B 解析： 电泳时胶粒向阴极移动，说明该胶粒带正电荷。要使该胶体不凝聚，应加入非电解质溶液如蔗糖溶液，加带正电荷的胶体如Fe(OH)3胶体。 10． 答案：B 解析： Fe(OH)3胶粒带正电荷，硅酸胶粒、As2S3胶粒带负电荷，可发生中和电性从而聚沉。Al2(SO4)3是电解质也可使Fe(OH)3胶粒凝聚。 11． 答案：C 解析： 玻璃态的水密度与普通液态水的密度相同，故水的液态和玻璃态间相互转变时，体积不变。又玻璃态水无固定形状、不存在晶体结构，可否定D选项。 12． 答案：C 解析： 该胶体遇盐卤(含Mg2+)或石膏易发生聚沉，即易被CaSO4、MgCl2凝聚，而又不易被NaCl和Na2SO4凝聚，说明该胶体的胶粒带负电荷。成分分析：盐卤中含有MgCl2等；石膏CaSO4·2H2O；食盐水NaCl；硫酸钠Na2SO4→比较差异，阳离子不同→得出结论：阳离子所带正电荷越多聚沉效果越好，因此Mg2+和Ca2+聚沉效果比Na+好。 13． 答案：C 解析： 电泳时阴极附近蓝色加深，说明Cu(OH)2胶粒带正电荷。使胶体凝聚的方法有：①加电解质；⑧加带相反电荷的胶体；③加热。因此，硫酸镁溶液、硅酸胶体可以使Cu(OH)2胶体聚沉，而带同种电荷的Fe(OH)325\n胶体及不带电荷的葡萄糖溶液不会使Cu(OH)2胶体聚沉。 14． 答案：B 解析： ①中有Na2CO3十CO2十H2O＝2NaHCO3，NaHCO3溶解度小，且反应中消耗H2O，故有沉淀且不溶解； ②向Fe(OH)3胶体中加入电解质H2SO4，胶体先凝聚生成Fe(OH)3与H2SO4反应而溶解； ③向AgI胶体中加入电解质HCl，同样有沉淀但不溶解； ④向石灰水中通入过量的CO2，反应有：Ca(OH)2十CO2＝CaCO3↓+H2O，CaCO3十CO2十H2O=Ca(HCO3)2，现象为先沉淀后溶解； ⑤中只生成H2SiO3沉淀。 15． 答案：B 解析： Fe(OH)3胶粒带正电荷，与其发生凝聚作用的淡黄色AgI胶体的胶粒必带负电荷，在电场的作用下发生电泳现象时，AgI胶粒向阳极移动，所以阳极附近淡黄色加深。 16． 答案： (1)用pH试纸检验明矾溶液的pH＜7，证明溶液呈酸性(或用石蕊试液) (2)加热明矾溶液，用pH试纸检验溶液的pH，pH减小。 (3)用聚光束仪的光束照射明矾溶液，有丁达尔现象。 解析： (1)若明矾发生了水解反应，则其溶液应呈酸性：。 (2)水解反应为吸热反应，加热有利于水解平衡向正反应方向移动，明矾溶液的pH值将减小。 (3)水解生成的Al(OH)3以胶体的形式存在，用丁达尔效应可检验有无Al(OH)3胶体生成。 17． 答案： 开始在沸水中产生红褐色胶体；加外电场时，阴极附近溶液红褐色加深，阳极附近颜色变浅；加MgSO4溶液后，胶体聚沉，析出红褐色沉淀。反应式为：FeCl3+3H2O＝Fe(OH)3(胶体)+3HCl。 18． 答案： (1)长度，10—9米(或千亿分之一米)，胶体。 (2)①球棍模型，②碳，32个。 解析：25\n 显然该图为马达分子的球棍模型。 从黑球结合白球数目，可知黑显4价，代表C原子； 从球棍模型可把白球看成H原子，整个分子以下图的红线对称： 每边3个C环和一个甲基，每个环上有2个C原子为2个环共用，即每个环实际拥有5个C原子，所以每边共有C原子数为5×3+1=16个，总共有C原子数为32个。 19． 答案： (1)取渗析后蒸馏水中的少许液体，滴加少量的AgNO3溶液，产生浅黄色沉淀，证明Br—己透过半透膜。另取烧杯中的少量液体，向其中滴加碘水，发现不变蓝色，说明淀粉末透过半透膜。 (2)因为离子半径r(Na+)＜r(F—)＜r(Br—)，因此只要检验Br—即可证明。取烧杯中的少量液体，向其中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，有浅黄色沉淀产生，即证明Na+、Br—已透过半透膜。 (3)将半透膜袋再浸入另一份蒸馏水中，经过多次更换烧杯中的水后取出半透膜袋，向蒸馏水中再滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，若无浅黄色沉淀产生，则说明淀粉与NaBr已完全分离。 解析： 实验方案的设计是依据淀粉胶体不能透过半透膜而留在半透膜袋内，Na+、Br—能透过半透膜进入蒸馏水中。因为离子半径r(Na+)＜r(Br—)，若Br—能透过半透膜，则Na+必然也能透过半透膜。 20． 答案： (1)出现黄色沉淀。 (2)无明显变化。 (3)I—能透过半透膜，淀粉胶体不能透过半透膜。或者胶体分散质的粒子比溶液分散质的粒子大。 解析： 半透膜有非常细小的孔。一般情况下，半透膜的孔径＜胶粒直径＜滤纸的孔径。只允许较小的离子、分子透过，胶体分散质的粒子不能透过半透膜，故在烧杯中有K+、I—，不存在淀粉胶体。 21、 答案： 渗析，半透膜，大于。 解析： 25\n血液透析原理实际上是利用半透膜只能让离子、分子透过，而不让胶粒通过的性质。血液中重要的胶体蛋白质和细胞不能透过透析膜，血液内的毒性物质则可以透过，扩散到透析液中被除去。透析原理与胶体有渗析类似。 22． 答案： (1)Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3沉淀，H2，Fe。 (2)过滤。 (3)氯化铁溶液发生Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+，使得溶液呈强酸性，铝粉参与两个反应： ①2Al+6H+＝2Al3++3H2↑，因为生成的气体逸出，使得这个反应成为主要矛盾，减小了c(H+)，促进氯化铁的水解反应平衡正向移动，生成大量的Fe(OH)3胶体溶液和少量的Fe(OH)3沉淀。 ②Al+3Fe3+＝Al3++3Fe2+，2Al(过量)+3Fe2+＝2Al3++3Fe(黑色)。由于Fe3+在溶液中被水分子包围，形成[Fe(H2O)6]3+，不利于铝粉与Fe3+的接触反应，使得这个反应成为次要矛盾，所以只生成少量的单质铁。 23． 答案： 陶土和水充分混合搅拌形成的是胶体溶液。插入电极接通电源产生电泳现象(不是电解)，两极富集不同的物质。Fe(OH)3胶粒带正电，聚集于阴极；纯的陶土胶粒带负电，聚集于阳极。 解析： 这是有关胶体在生产上的实际应用问题，要求运用电泳原理使欲提纯物质及杂质分别向两个电极移动而凝聚，从而达到分离除杂的目的。 24． 答案： (1)水分子；低浓度溶液中溶剂通过半透膜向高浓度溶液扩散的现象；单位体积的蒸馏水中的水分子比单位体积的蔗糖溶液中的水分子多，在单位时间内由烧杯向漏斗通过的水分子数多于由漏斗向烧杯的水分子数，由此漏斗管内液面上升。 (2)输入人体的液体的渗透压要与人体自身血液的渗透压相同或接近。 在正常体温(37℃)时5%葡萄糖溶液的渗透压为(设取葡萄糖溶液1L) 与血液的渗透压接近。 如果不考虑渗透作用，就会引起血球的膨胀或萎缩而造成严重的后果。 (3)10327 解析：25\n 设取1L蛋白质溶液，其物质的量浓度为 即：该蛋白质的相对分子质量约10327估算法或心算法责 编：顾振海 估算是一种常用的、应用范围极其广泛的简便方法，估算法在化学计算型选择题的解答中尤其重要。 所谓估算，就是根据有关知识(这里主要是化学知识)，抓住试题的某些特点或本质，对数据进行近似处理或心算推理而获得结果(答案)的一种解题方法。 凡计算型选择题都能采用估算法吗? 先打个比方说吧，如果问站在你面前的四个人谁最高，你回答这个问题有两种处理方法：如这四个人站在同一水平面上，高矮相差分明，那么你满可以凭视觉作出正确的判断；如果这四个人高矮相差不太分明，又不是站在同一水平面上；那么，你只能一一量度后才能做出正确判断了。对于选择题，能否采用估算法，也正是这个道理。从选择题的形式上看，如果四个选择项的数值相差有明显的悬殊，那么一般可用估算法，否则就只得“硬拚”了。 [例1]温度为T1和T2时某物质的溶解度分别为30g和154g。现将T2时该物质的饱和溶液131g冷却到了T1，析出晶体的质量为(不含结晶水)( ) (A)63.7g (B)74.6g (C)92.7g (D)104.1g 解析： 如有254g（即水100克，溶质154克形成的T2时的饱和溶液）该物质的T2时的饱和溶液从T2降到T1时就析出晶体154—30＝124(g)。131g比254g的一半稍多，则这131克T2时的溶液降温到T1时析出晶体的质量只能是比124的一半稍多，答案是(A)。 如果本题的选择项不是这样，而是四个与63.7很接近的数[比如：(A)63，(B)63.4，(C)63.7，(D)64]，那就不能这样估算了。 [例2]有A、B两种化合物，均由X、Y两元素组成，已知A中含X44％，B中含X34.4％。若A的分子式为XY2，则B的分子式为( ) (A)XY3 (B)X2Y (C)XY (D)X3Y 解析： A的分子组成中X、Y原子数目比为1∶25\n2； B中X的含量比A低，而Y的含量比A高；所以B分子中X、Y原子数目比应小于1∶2，答案是(A)。 [例3]碳酸铵加热分解产生的气体混合物，其密度是相同条件下氢气密度的( )倍 (A)96 (B)48 (C)32 (D)12 解析： (NH4)2CO3分解产生的气体是CO2、NH3和H2O，这三种气体无论怎样混合其平均分子量必定小于44 (CO2为三者中分子量最大的，NH3为最小)而大于17，则其密度与H2密度之比应小于22而大于8.5。答案为(D)。 [例4]将pH＝1和pH＝3的溶液按1∶3的比例混合后溶液的pH约为( ) (A)1 (B)1.6 (C)2 (D)2.4 解析： 两种pH值不同的酸性较强的溶液等体积混合或按一定体积比（＜1∶10）混合时，一般可以看作是酸性溶液在10倍范围内稀释。混合后溶液的pH值应由pH小的增加不到1的范围内选择答案。此题可视为pH=1的溶液在10倍范围内的稀释，故选择1＜pH＜2，答案只能是(B)。 注： 对碱性溶液可类似分析。 [例5]含氮30.4%，含氧69.6％的氧化物是( ) (A)N2O (B)NO (C)NO2 (D)N2O4 解析： 从题设条件看，氧的质量是氮的质量的两倍多；而从相对原子质量看，氧的相对原子质量比氮的相对原子质量稍大。因此有1个氮原子必有2个氧原子才符合题意。故应选(C)、(D)答案。 [例6]甲烷丙烷混合气的密度与同温同压下乙烷的密度相同，混合气体中甲烷和丙烷的体积比是( ) (A)2∶1 (B)3∶1 (C)1∶3 (D)1∶1 解析： 烃的相对分子质量主要是由烃分子中的碳原子数决定的，即乙烷的相对分子质量约是甲烷和丙烷各自相对分子质量之和的一半。则甲烷和丙烷的体积比应为1∶1，答案为(D)。 推论： 无论是烷烃、烯烃，还是炔烃，凡是具有(n—a)个碳原子的烃与(n+a)个碳原子的同类烃等物质的量混合，其平均相对分子质量一定是n个碳原子的同类烃的相对分子质量。 [例7]已知： ， 标准状况下由H2、CO、CO2组成的116.8L混合气体完全燃烧放出879.9kJ的热量，生成18g水。燃烧前CO的体积分数约为( 25\n) (A)40％ (B)50％ (C)60％ (D)70％ 解析： 将各数据按四舍五入近似：571.6≈600；282.9≈300；879.9≈900；116.8≈100；22.4≈20。则混合气体约为5mol，生成水为1mol，则H2为1mol，放热300kJ。那么CO燃烧放热900—300＝600kJ，则CO为600/300＝2mol，则CO的体积分数为2/5＝0.4，答案为(A)。 [例8]已知两个热化方程式： 2H2(气)+O2(气)=2H2O(液)；△H=－571.6kJ C3H8(气)+5O2(气)=3CO2(气)+4H2O(液)；△H=－2220kJ 实验测得氢气和丙烷的混合气体共5mol完全燃烧时放热3847kJ，则混合气体中氢气与丙烷的体积比是( ) (A)1∶3 (B)3∶1 (C)1∶4 (D)1∶1 解析： 若为(D)时，则各为2.5mol，显然2.5molC3H8完全燃烧敢出热量为2220×2.5＞3847，不可能，则A、C更不可能（因为在AC中丙烷的含量更多），答案只能是(B)。 [例9]在273℃和1.01×105帕斯卡条件下，将1.40g氮气，1.60g氧气和4.00g氩气混合，该混合气体体积（ ） A．3.36L B．6.72L C．8.96L D．4.48L 解析： 心算1.40g氮气为0.05mol，1.60g氧气为0.05mol，4.00g氩气为0.1mol，总共0.2mol，在标准状况下的体积为4.48L，由气体定律可知，压强一定时，温度每升高1度，气体体积增大1/273倍，现温度升高了273℃，气体体积增大一倍，即为8.96L，答案为（C）。 [例10]在27℃和5大气压下，将氖气与氩气按质量比2∶1混合，该混合气体120g的体积为 A．22.4L B．24.6L C．67.2L D．112L 解析： 在心算得到氖气为4mol，氩气为1mol。以标准状况为基础，5mol气体压强增大5倍，则体积缩小到原来的1/5，相当于1mol气体在标准状况下所占体积；温度升高27度，体积增大27/273约为1/10。则本题答案（B）。 [例11]一定条件下，将等体积NO和O2的混合气体置于试管中，并将试管倒立于水槽中，充分反应后剩余气体的体积约为原总体积的（ ） A．1/4 B．3/4 C．1/8 D．3/8 解析： 将混合气体视为8体积，两种气体各占4体积，由关系式4NO—3O2可知，4体积NO完全反应需3体积的O2，故还剩1体积O2，即剩余气体的体积约占原总体积的1/8。答案为（C）。 [例12]把一瓶不饱和的烧碱溶液分为四等份，在保持温度不变的情况下，往四份溶液中分别加入下列四种物质而使溶液恰好达到饱和，则所加物质中质量最大的是（ ） A．NaOH B．Na2O2 C．Na2O 25\nD．Na 解析： （A）、（B）、（C）、（D）四种物质放入水中所得溶质都是NaOH，这四种物质中钠的含量最小的是（A），并且（B）、（C）、（D）都要与水反应使水的质量减少。答案为（A）。 [例13]pH为3的CH3COOH用水稀释一倍后，溶液的pH值为（ ） A．3 B．3.15 C．3.3 D．2.7 解析： 采用极限思维的方法：假设CH3COOH是强酸，则稀释一倍后溶液的pH=—1g(10—3/2)=3.3，而事实上CH3COOH是弱酸，用水稀释时电离度增大，故pH应小于3.3。但溶液稀释后，溶液的[H+]是减小的，pH值应大于3。因此答案为（B）。 [例14]m克ZnSO4·7H2O溶于VL水中，所得溶液密度为dg/cm3。则溶液中ZnSO4的物质的量浓度是（ ） 解析： 因求溶液中ZnSO4的物质的是浓度必须求溶质的物质的量和溶液体积。而本题的溶液体积为，则答案必须包含这一关系式，答案是（D）。 [例15]当63.5g铜完全溶解于稀硝酸时，被还原的硝酸质量是（ ） A．126g B．63g C．42g D．21g 解析： （A）63.5g铜为1mol，应应时失去2mol电子；稀硝酸被铜还原为NO，每摩尔稀硝酸得到3mol电子。由于得失电子必相等，被还原的硝酸为2/3mol。答案为（C）。 [例16]在天平两边各放同浓度同体积的盐酸溶液，把天平调至平衡，在左边烧杯中放3.6g铝粉，为了使天平最终保持平衡，右端烧杯中应放入镁粉的质量是（ ） A．3.60g B．3.92g C．3.49g D．3.81g 解析： 若盐酸不足量，加入镁粉后，两边放出的H2相等，要使天平平衡，应加入3.60g镁粉。应有A选项。若盐酸过量，等质量的Al和Mg，产生H2的量是Al比Mg多，即铝反应后溶液增重较少。为使天平最终保持平衡，右端烧杯中应放入Mg的质量必定小于3.60g，只有C选项。答案是（A）、（C）。 [例17]燃烧相同质量的下列烃，产生CO2最多的是（ ） A．甲烷 B．丙烷 C．乙烯 D．乙炔 解析：25\n 显然，烃分子中含碳质量分数高的产生CO2多。很容易看出这四种烃中乙炔中含碳量最高。答案是（D）。 [例18]某气态化合物CxHy1mol完全燃烧需氧气5mol，则x和y之和应为（ ） A．x+y=5 B．x+y=7 C．x+y=9 D．x+y=11 解析： 因1mol碳完全燃烧消耗氧气1mol，1mol氢原子完全燃烧消耗氧气0.25mol，故1molCxHy完全燃烧时需氧气x+y/4mol，由已知得x+y/4=5，变换成(x+y)+3x=20，根据该烃为气态可知C原子数≤4。当x=2时，代入(x+y)+3x=20可得x+y=14；同理可知当x=3时，x+y=11，D项符合；当x=5时，代入(x+y)+3x=20有y=0，不符合实际。所以答案为（D）。25
